(57)【要約】【課題】  基板を連続的に搬送させている間に基板の位置ずれが生じてもパターンずれを生じず、高解像度のパターンを形成させる。【解決手段】  ４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄを基板ＳＷ上方に配置し、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄによる露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４を、基板ＳＷ上に規定される走査バンドＳ１〜Ｓ４に沿って相対移動させる。そして、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄにそれぞれ設けられた４つのＤＭＤを、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて独立制御し、パターンに応じた露光動作を実行する。位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、基板ＳＷのそれぞれの場所における位置ずれを検出する。走査バンドＳ３において変位量を検出した場合、分割パターンデータを変位量に応じてデータシフトさせ、ＤＭＤの描画エリアを変位量に応じてシフトさせる。【選択図】        図２
2005300804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン形成のため光を放射する光源と、
複数の光変調素子を規則的に配列させ、前記光源からの光を前記複数の光変調素子の位置に応じて感材へ投影する光変調ユニットと、
前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ描画データに基づいて、前記複数の光変調素子をそれぞれ独立制御する描画手段と、
前記光変調ユニットによる露光エリアが前記感材に対して相対移動するときに走査方向に直交する変位方向に沿って生じる前記露光エリアの前記感材に対する相対的な位置ずれに従い、描画の補正処理を実行する描画補正手段とを備え、
前記描画手段が、前記光変調ユニットの全体照射エリアよりサイズの小さい描画エリアを規定し、前記描画エリア内に配置された光変調素子によって描画し、
前記描画補正手段が、位置ずれの変位量に基づき、位置ずれを補正する方向に向けて前記描画データと描画エリアとをそれぞれシフトさせることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記露光エリアを前記感材に対して走査方向へ相対移動させる走査手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記露光エリアが相対移動する間、前記基板の走査方向を基準ラインとして、前記感材の位置ずれの変位量を検出する位置ずれ検出部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項４】
前記位置ずれ検出部が、前記露光エリアの近傍であって、走査方向へ向けて所定距離だけ離れて場所における位置ずれを検出することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項５】
前記描画データをラスタデータとして格納可能なメモリと、
設計用パターンデータを前記描画データへ変換し、前記露光の相対位置に応じて前記メモリへ順次書き込み、出力するデータ変換処理手段と
を有するデータ変換処理部をさらに有し、
前記描画補正手段が、変位量だけずらして描画データを前記メモリへ書き込むことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項６】
複数の光変調素子を規則的に配列させ、光源からの光を前記複数の光変調素子の位置に応じて感材へ投影する光変調ユニットに対し、前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ描画データに基づいて、前記複数の光変調素子をそれぞれ独立制御する描画手段と、
前記光変調ユニットによる露光エリアが前記感材に対して相対移動するときに走査方向に直交する変位方向に沿って生じる前記露光エリアの前記感材に対する相対的な位置ずれに従い、描画の補正処理を実行する描画補正手段とを備え、
前記描画手段が、前記光変調ユニットの全体照射エリアよりサイズの小さい描画エリアを規定し、前記描画エリア内に配置された光変調素子によって描画し、
前記描画補正手段が、位置ずれの変位量に基づき、位置ずれを補正する方向に向けて前記描画データと描画エリアとをそれぞれシフトさせることを特徴とする描画部。
【請求項７】
複数の光変調素子を規則的に配列させ、光源からの光を前記複数の光変調素子の位置に応じて感材へ投影する光変調ユニットに対し、前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ描画データに基づいて、前記複数の光変調素子をそれぞれ独立制御し、
前記光変調ユニットによる露光エリアが前記感材に対して相対移動するときに走査方向に直交する変位方向に沿って生じる前記露光エリアの前記感材に対する相対的な位置ずれに従い、描画の補正処理を実行する描画方法であって、
前記光変調ユニットの全体照射エリアよりサイズの小さい描画エリアを規定し、前記描画エリア内に配置された光変調素子によって描画し、
位置ずれの変位量に基づき、位置ずれを補正する方向に向けて前記描画データと描画エリアとをそれぞれシフトさせることを特徴とする描画方法。
【請求項８】
複数の光変調素子を規則的に配列させ、光源からの光を前記複数の光変調素子の位置に応じて感材へ投影する光変調ユニットを備えた描画装置のプログラムであって、
前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ描画データに基づいて、前記複数の光変調素子をそれぞれ独立制御する描画手段と、
前記光変調ユニットによる露光エリアが前記感材に対して相対移動するときに走査方向に直交する変位方向に沿って生じる前記露光エリアの前記感材に対する相対的な位置ずれに従い、描画の補正処理を実行する描画補正手段とを機能させ、
前記光変調ユニットの全体照射エリアよりサイズの小さい描画エリアを規定し、前記描画エリア内に配置された光変調素子によって描画するように、前記描画手段を機能させ、
位置ずれの変位量に基づき、位置ずれを補正する方向に向けて前記描画データと描画エリアとをそれぞれシフトさせるように、前記描画補正手段を機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク（レチクル）、シート状基板やガラス基板などのパターン形成用基板、あるいは記録用紙などの感材へパターンを描画する描画装置に関し、特に、描画のため感材を相対移動させるときに生じる感材の位置ずれを補正する処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビーム走査による描画装置、あるいはマイクロミラーなどの光変調素子を２次元配列させたＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等の光変調ユニットを使用する描画装置では、ガラス基板やシート状状基板を一定方向へ搬送させ、パターンに応じて露光動作（描画）を行う。レーザビーム走査の場合、基板を一定速度で連続的に搬送させ、基板の移動方向に垂直な方向（走査方向）に沿ってビームを走査させる。基板を移動させる間、ローラやステージなどの搬送機構の精度に起因して、基板の移動方向に直交する方向に沿って位置ずれが生じる。レーザビーム走査方式の場合、基板搬送中の位置ずれを補正するため、レーザビームの走査開始位置をずれ量に合わせてシフトさせる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２７６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
パターン解像度を向上させるため光変調ユニットを使用する場合、光変調ユニットの照射領域である露光エリアは、搬送されている基板の位置ずれが生じた場合、本来の位置からずれてしまい、その結果パターンずれが生じる。特に、複数の光変調ユニットを使用して露光動作を行う場合、露光エリアの重複、あるいは離散が生じ、形成された回路パターンがショートする恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の描画装置は、シート状プリント配線基板やガラス基板といったパターン形成用基板、あるいは記録・印刷用紙などの感材へパターンを描画する描画装置である。描画装置としては、相当な長さを持ったシート状基板を連続的に搬送させた状態で直接描画する描画装置、マスク（レチクル）にパターンを描画する描画装置、パターン形成用基板を直接ステージに搭載する描画装置、画像記録用紙へパターンを形成する複写機などの画像形成装置などがある。
【０００５】
本発明の描画装置は、パターン形成のため光を放射する光源と、光変調ユニットと、描画手段とを備える。光変調ユニットは、複数の光変調素子を規則的に配列させ、前記光源からの光を前記複数の光変調素子の位置に応じて感材へ投影する。例えば、ＤＭＤやＬＣＤなどが光変調ユニットとして適用され、光を基板へ導くＯＮ状態、基板外へ導くＯＦＦ状態を選択的に切り替え可能であり、その場所に形成すべきパターンに応じた光束からなる光が基板へ照射される。ステージに基板を搭載させる描画装置などの場合、露光エリアを前記感材に対して走査方向へ相対移動させる走査手段を備える。
【０００６】
描画手段は、前記複数の光変調素子の配列に応じたデータ配列をもつ描画データに基づいて、前記複数の光変調素子をそれぞれ独立制御する。例えば描画データはラスタデータであり、基板上の各ドット位置に応じて２値化されたラスタデータに応じてミラーを制御する。描画装置では、あらかじめベクタデータであるＣＡＤ用パターンデータが生成されており、この場合、描画装置にはデータ変換処理部を設ければよい。データ変換処理部は、描画データをラスタデータとして格納可能なメモリと、設計用パターンデータを前記描画データへ変換し、前記複数の露光エリアそれぞれの相対位置に応じて前記メモリへ順次書き込み、出力するデータ変換処理手段とを備える。
【０００７】
基板を送るローラやステージなどの搬送機構の精度などに起因して、前記光変調ユニットによる露光エリアが前記感材に対して相対移動する間、走査方向に直交する変位方向に沿って前記露光エリアの相対的な位置ずれが生じる場合がある。本発明の描画装置は、露光エリアが相対移動しながら生じる位置ずれをリアルタイムで補正するように構成されている。描画手段は、前記光変調ユニットの全体照射エリアよりサイズの小さい描画エリアを規定し、前記描画エリア内に配置された光変調素子によって描画する。すなわち、あらかじめ位置ずれを予測し、実際の露光エリアより広い範囲あるいは実際の露光エリアと同等の描画データを用意し、その一部データに基づいて描画処理を行う。そして、描画装置は、位置ずれの変位量に基づき、位置ずれを補正する方向に向けて前記描画データと描画エリアとをそれぞれシフトさせる描画補正手段を備える。
【０００８】
描画エリアのシフトは、露光エリアの位置ずれが生じる方向、すなわち相対移動方向に直交する方向に対応した光変調ユニット上の方向に沿って行われる。また、分割描画データは、複数の光変調素子の配列に対応し、その直交方向に沿った位置に関連付けられていることから、変位量に応じた分だけずらして位置と関連付けるようにデータをシフトすればよい。例えば、描画装置において、パターンデータを描画データとしてラスタデータに変換してメモリへ書き込む場合、描画補正手段は、変位量だけずらして補正対象の描画データを前記メモリへ書き込む。すなわち、変位量に応じた分だけアドレスをずれしてラスタデータを格納する。描画エリアのシフトに関しては、描画エリア以外の各マイクロミラーをＯＦＦ状態にすればよい。
【０００９】
基板の位置ずれが生じた場合、位置ずれに合わせて描画エリアがシフトするため、露光エリアの位置が変動する。そのため、露光エリアは対応する走査バンドに沿って相対移動し、隣接する露光エリアの通過領域が重なることがなく、光の照射されない領域が生じることはない。また、描画データも位置ずれに応じてシフトしているため、隣接する走査バンドのつなぎ目部分においてもパターンずれが生じない。
【００１０】
基板の位置ずれが周期的であってあらかじめ予測できる場合には、その位置ずれをあらかじめデータとして記憶させ、露光エリアを相対移動させた場合にその位置に応じて描画補正処理を行えばよい。しかしながら、位置ずれが非周期的であらかじめ予測できない場合、描画装置は、露光エリアが相対移動する間、前記基板の走査方向を基準ラインとして、前記感材の位置ずれの変位量を検出する位置ずれ検出部を備える。
【００１１】
位置ずれ量を検出してから描画補正処理の実行にかかる時間を考慮すれば、露光エリアの相対位置より前の位置、すなわちまだ描画されていない直前の位置において位置ずれを検出し、描画補正処理を行うのがよい。この場合、位置ずれ検出部は、前記露光エリアの近傍であって、走査方向へ向けて所定距離だけ離れて場所における位置ずれを検出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、露光エリアを基板に対して相対移動させている間に露光エリアに相対的な位置ずれが生じても、その場所で形成すべきパターンをそのまま高精度で描画することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である描画システムについて説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。
【００１５】
描画装置１０は基板ＳＷを直接描画する描画装置であり、ワークステーションなどのパターンデータ処理部１４と接続されている。描画装置は、フォトレジストなどの感光材料が塗布された基板ＳＷの搬送経路中に配置される。基板ＳＷは、銅張積層板などによるシート状に形成され、数百メートルの長さを有する。基板ＳＷはロールされた状態で設置されており、描画装置１０外部にある搬送ローラＣＲ１〜ＣＲ３などにより、矢印Ｍの方向に沿って略一定速度で絶え間なく搬送される。この間、基板ＳＷは描画装置１０の進入口１０Ａから出口１０Ｂを通過していく。
【００１６】
描画装置１０は、連続的に一定速度で進入してくる基板ＳＷに対して連続的に絶え間なく描画し続ける。描画装置１０を通過した基板ＳＷは現像処理、エッチングなど他の処理を行う装置へそのまま搬送されていく。なお、ローラＣＲ１〜ＣＲ３は、図示しない筐体内に配置されている。
【００１７】
図２は、描画装置１０の内部構成を模式的に示した斜視図である。図３は、１つの露光ヘッドの内部構成を模式的に示した図である。
【００１８】
描画装置１０は、４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄを備え、基板ＳＷから所定距離だけ鉛直上方に離れた場所に規則的に配置されている。４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄは、基板ＳＷの搬送方向Ｍに対して斜め方向に一列に配置されており、搬送方向Ｍに沿って互いに一定間隔ずつ離れて配置される。ここでの基板ＳＷの幅Ｂは、およそ１００〜６００ｍｍの範囲にあり、各列の隣接する露光ヘッドの搬送方向に沿った距離間隔は、およそ２００〜６００ｍｍの範囲にある。以下では、搬送方向Ｍに沿った方向を“Ｘ”、搬送方向Ｍに垂直な基板ＳＷの幅方向を“Ｙ”で表す。
【００１９】
４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄに対し、４つの半導体レーザ（ここでは図示せず）および反射ミラー（図示せず）が基板ＳＷの上方に配置されており、各半導体レーザから放射された光は、それぞれ対応する反射ミラーを介して対応する露光ヘッドに導かれる。露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄ各々は、複数のマイクロミラーを２次元配列させたＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を備える。
【００２０】
図３に示すように、４つの露光ヘッドのうち露光ヘッド１２Ｃは、ＤＭＤ１３Ｃ、照明光学系２４、結像光学系２６を備えており、半導体レーザから放射されたビームＬＢは照明光学系２４へ導かれる。照明光学系２４はレーザビームＬＢの光束を平行光束に成形し、照明光学系２４を通過した光はＤＭＤ１３Ｃの全体照射領域ＡＭを照射する。ＤＭＤ１３Ｃでは、高さｈ、幅ｗであってＭ×Ｎ個のマイクロミラーがマトリクス状に配列されており、位置（ｉ，ｊ）に応じてマイクロミラーをＸij（１≦ｉ≦Ｍ，１≦ｊ≦Ｎ）と表す。
【００２１】
マイクロミラーＸijは、光を基板ＳＷ上へ導く第１の姿勢と基板ＳＷ外へ導く第２の姿勢のいずれかに選択的に位置決めされ、各ミラーは独立して制御される。マイクロミラーＸijが第１の姿勢（ＯＮ状態）である場合、マイクロミラーＸijに反射した光は、結像光学系２６を介して基板ＳＷ上へ導かれる。一方、マイクロミラーＸijが第２の姿勢（ＯＦＦ状態）ある場合、マイクロミラーＸijに反射した光は光吸収板２９へ導かれる。なお、ここでは結像光学系２６の結像倍率が１に定められている。他の露光ヘッド１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄについても、同様の構成である。
【００２２】
露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄには、基板ＳＷを搬送方向Ｍに沿って４つに分割することにより規定される描画領域がそれぞれ割り当てられ、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄに対して走査バンドＳ１〜Ｓ４が規定される（図２参照）。露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄからの光の照射領域（ビームスポット）である露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４は、それぞれ走査バンドＳ１〜Ｓ４の幅に従って形成され、４つの露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４によって基板全体へ光が照射される。隣接する露光エリアは、搬送方向Ｍに沿って互いに所定距離間隔ＤＬだけ離れて位置決めされる。
【００２３】
露光ヘッド１２Ｃ内のＤＭＤ１３Ｃは、割り当てられた走査バンドＳ３の幅ＥＢを超えて基板ＳＷを照射できるサイズをもつ。図３に示すように、ＤＭＤ１３Ｃの全体照射領域ＡＭによる光の露光エリアＥＡ’３は、幅方向（Ｙ方向）に沿って走査バンドＳ３のＹ方向に沿った幅ＥＢを超える。そして、ＤＭＤ１３Ｃの全体照射領域ＡＭ内には、走査バンド幅ＥＢに対応する露光エリアＥＡ３を形成する描画エリアＥＭが規定される。描画エリアＥＭ外にあるマイクロミラーは、基板ＳＷを照射しないように第２の姿勢（ＯＦＦ状態）に通常位置決めされる。他の露光ヘッド１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｄ内のＤＭＤも、同様に構成されている。
【００２４】
基板ＳＷには、搬送方向Ｍに沿ってスプロケット孔ＰＲが形成されおり、露光エリアの距離間隔ＤＬに比べて非常に短い距離間隔で形成されている。例えば、距離間隔ＤＬが数百ミリ程度である場合、スプロケット孔ＰＲは数ミリ程度の距離間隔で形成される。基板ＳＷは、スプロケット（図示せず）を取り付けたローラＣＲ２、ＣＲ３と係合し、ローラＣＲ２、ＣＲ３の回転によって略一定速度で搬送方向Ｍへ移動する。この移動に伴い、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４は、走査バンドＳ１〜Ｓ４に沿って基板ＳＷに対し相対移動する。エンコーダ（ここでは図示せず）は、ローラＣＲ２を回転させるモータＭＫの回転量を計測することで基板ＳＷの移動量を検出し、基板ＳＷに対する露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置が計測される。露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて各ＤＭＤが制御され、その位置に形成すべきパターンに応じた光束から成る光が基板ＳＷへ照射される。
【００２５】
４つの位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、基板ＳＷの搬送方向Ｍに沿って基板ＳＷの一方の側に等間隔で配置されており、それぞれ露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置における基板ＳＷの位置ずれを検出する。各計測センサは、基板ＳＷの搬送方向に関し、計測対象とする各露光エリアに対して基板入口１０Ｂ側へ所定距離だけ離れて配置される。計測センサ１７Ａ〜１７Ｄはコ字型のセンサであり、基板ＳＷ上方にある一方の突起部１９Ａ１〜１９Ｄ１にはＣＣＤ（図示せず）が配置されており、他方の突起部１９Ａ２〜１９Ｄ２には発光ダイオード（図示せず）がＣＣＤと対向するように配置されている。基板ＳＷの移動に伴い、位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄ各々の発光ダイオードから放射された光は、一定時間間隔でスプロケット孔ＰＲを通過し、ＣＣＤに到達する。
【００２６】
位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、基板ＳＷの搬送方向Ｍ（Ｘ方向）に沿ったラインを基準にして基板ＳＷの幅方向（Ｙ方向）に沿った位置ずれを計測するセンサであり、ここではスプロケット孔ＰＲを通るラインを基準に位置ずれを計測する。すなわち、各計測センサにおいて光の受光位置が検出されると、その受光位置に基づいて、各計測センサの位置に応じた基板ＳＷのずれが検出される。位置ずれが検出されると、後述するように、対応する走査バンドに沿った描画データのシフト処理、対応するＤＭＤの描画エリアのシフト処理といった描画補正処理が施される。位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、それぞれ独立して基板ＳＷの異なった場所での位置ずれを検出し、それぞれ検出される位置ずれ量に基づいて描画補正処理が別々に実行される。
【００２７】
図４は、描画装置１０のブロック図である。
【００２８】
描画装置１０は、第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄ，第１〜第４の露光制御部１６Ａ〜１６Ｄ、光源駆動部３３を備え、ＣＰＵを含むシステムコントロール回路３２が描画装置１０全体を制御する。光源駆動部３３は、半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄの発光を制御し、システムコントロール回路３２からの制御信号に基づいて半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄへ電流を送る。半導体レーザ１１Ａ〜１１Ｄから放射された光は、それぞれＤＭＤ１３Ａ〜１３Ｄを備えた露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄへ導かれる。
【００２９】
データ処理部１４では、ＣＡＤデータ（ベクタデータ）であるパターンデータが生成され、描画装置１０へ送られる。パターンデータは４つの走査バンドＳ１〜Ｓ４に従って一連の分割描画データが生成されている。各分割描画データは、後述するように、対応する走査バンドをオーバラップして隣接する描画データの一部を含むように生成されている。分割パターンデータは、システムコントロール回路３２を介してそれぞれ第１〜第４のデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄへ送られる。
【００３０】
４つのデータ変換部１４Ａ〜１４Ｄの中で第３のデータ変換部１４Ｃでは、走査バンドＳ３に応じた分割パターンデータをベクタデータからラスタデータに変換するデータ変換処理が行われる。そして、変換されたラスタデータはビットマップメモリ１５Ｃへ順次書き込まれ、露光制御部１６Ｃへ順次出力される。ラスタデータは、走査バンドＳ３に沿ったパターンに応じて２値化されたビットデータであり、基板ＳＷ上の各ドット位置に対応する。ラスタデータのデータ値は、マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ状態を規定する。
【００３１】
システムコントロール回路３２は、ＤＭＤ１３Ｃの各マイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御するタイミングをカウントする制御クロックパルスと、露光エリアＥＡ３の相対位置に応じて露光タイミングをカウントする露光クロックパルスをそれぞれ第３のデータ変換部１４Ｃ、露光制御部１６Ｃへ出力する。露光制御部１６Ｃでは、送られてくるラスタデータおよびクロックパルスに基づいて、ＤＭＤ１３Ｃの各マイクロミラーＸijをＯＮ／ＯＦＦ制御する信号が露光ヘッド１２Ｃへ順次出力される。本実施形態では、いわゆる多重露光動作が実行され、各マイクロミラーＸijの相対位置に合わせて制御信号が出力される。ビットマップメモリ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｄをそれぞれ備えた第１、第２、第４データ変換部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ、第１、第２、第４露光制御部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄも、それぞれ第３のデータ変換部１４Ｃ，第３の露光制御部１６Ｃと同様の構成である。
【００３２】
基板ＳＷが移動している間、位置ずれ計測センサ１７から受光位置に応じた検出信号がシステムコントロール回路３２へ送られ、基板ＳＷの幅方向（Ｙ方向）に沿った位置ずれが検出される。位置ずれが生じない場合の基準となる受光位置があらかじめ定められており、その基準位置からのずれによって基板ＳＷの位置ずれが検出される。検出された変位量に基づいて、データをシフトさせる制御信号が第３のデータ変換部１４Ｃへ送られる。また、描画エリアＥＡ３をシフトさせる描画エリアシフト制御信号が第３の露光制御部１６Ｃへ送られる。第１、第２、第４の位置ずれ計測センサ１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｄも同様の構成であり、各計測センサは、対応する露光エリアその位置を通過した基板ＳＷの位置ずれをそれぞれ独立して検出する。
【００３３】
図５は、パターンずれを示した図である。図６は、所定の時刻における基板ＳＷの状態を示した図である。図５、図６を用いて、基板ＳＷの位置ずれに伴うパターンずれについて説明する。
【００３４】
基板ＳＷに位置ずれが生じない場合、走査バンドの境界ライン付近におけるパターンにパターンずれが生じない。例えば、基板ＳＷの所定領域Ｊに文字「Ａ」型のパターンを形成する場合、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の中で先頭位置にある露光エリアＥＡ４が領域Ｊに位置するタイミング（時刻Ｔ１）でパターンＫ１を形成するように、描画処理が行われる。そして、基板ＳＷがそのまま搬送されて露光エリアＥＡ３が領域Ｊに位置するタイミング（時刻Ｔ２））になると、パターンＫ２を形成するように描画処理が行われる。その結果、走査バンドＳ３、Ｓ４のつなぎ目となる境界ラインＮ近傍には、「Ａ」型のパターンに関してパターンずれは生じない（図５参照）。
【００３５】
一方、ローラＣＲ２，ＣＲ３などの搬送機構の送り精度等に起因して基板ＳＷが僅かに非周期で蛇行しながら移動する場合、基板ＳＷが幅方向（Ｙ方向）に沿ってわずかにずれる（例えば数百マイクロメートル）。また、露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４はそれぞれ搬送方向（Ｘ方向）に沿って別々の位置にあるため、所定の時刻における位置ずれの量（変位量）は、基板ＳＷの各場所によって異なる。
【００３６】
例えば、時刻Ｔ１において露光エリアＥＡ４、ＥＡ３付近における位置ずれが生じておらず、時刻Ｔ２において計測センサ１７Ｃ方向へ向けて変位量Δｙだけ相対的に位置ずれが生じた場合（図６参照）、露光エリアＥＡ３と露光エリアＥＡ４との間に変位量Δｙだけ光の照射されない隙間領域ＰＫが生じる。形成されるパターンＰＡ’は「Ａ」型パターンにならず、パターンずれが生じる（図５参照）。そのため、本実施形態では、以下に示す描画補正処理が行われる。
【００３７】
図７は、システムコントロール回路３２において実行される描画補正処理を伴った描画処理を示したフローチャートである。また、図８は、ビットマップメモリ１５Ｃでのラスタデータを示した図であり、図９は、描画補正処理を示した図である。なお、図７、図８、図９では、走査バンドＳ３に応じた露光エリアＥＡ３に対する描画処理、すなわち第３の露光ヘッド１３Ｃ、第３のデータ変換部１４Ｃ，第３の露光制御部１６Ｃによる描画処理を示す。また、図９では、図６に示す基板ＳＷの位置ずれが生じた場合の描画補正処理を示している。他の走査バンドに対しても、同様の描画処理が行われる。
【００３８】
描画開始命令が検出されると、ステップＳ１０１では、基板ＳＷを一定速度で移動させるようにローラＣＲ２、ＣＲ３が回転する。そして、基板ＳＷが一定速度になると、描画を開始するために露光動作が実行される。
【００３９】
ステップＳ１０２では、データ処理部１４から送られてくる走査バンドＳ３に応じた分割パターンデータを所定のタイミングでラスタデータへ変換するように、第３のデータ変換部１４Ｃへ制御信号（クロックパルス）が送られる。そして、ステップＳ１０３では、位置ずれ検出センサ１７Ｃから送られてくる検出信号に基づき、露光エリアＥＡ３近傍の位置ずれ量（変位量）Δｙが検出される。
【００４０】
上述したように、ＤＭＤ１３Ｃは、走査バンドＳ３の幅ＥＢを超えるサイズを有しており、基板ＳＷの幅方向（Ｙ方向）に沿ったＤＭＤ１３の全体長さを“Ｈ’”、描画エリアＥＭの長さを“Ｈ”と表した場合、ＤＭＤ１３全体の露光エリアＥＡ’３の長さＥＢ’は全体長さＨに対応する（図８参照）。ただし、ここではＨ＝ＥＢ，Ｈ’＝ＥＢ’である。
【００４１】
そして、ＤＭＤ１３Ｃすべてのマイクロミラーに応じたラスタデータが、ビットマップメモリ１５Ｃに格納される。すなわち、ビットマップメモリ１５Ｃには、走査バンド幅ＥＢを超えた幅ＥＢ’に従い、走査バンドＳ２、Ｓ４の一部とオーバラップする分割ラスタデータＰＤ３が生成され、ビットマップメモリ１５Ｃに順次書き込まれる。ここでデータ幅Ｕは走査バンド幅ＥＢに対応し、データ幅Ｕ’は幅ＥＢ’に対応する。
【００４２】
ステップＳ１０４では、システムコントロール回路３２からの制御信号に基づき、変位量Δｙに応じてビットマップメモリ１５Ｃにおけるラスタデータがシフトされる。すなわち、ラスタデータの各ビットデータが、アドレスを全体的にΔｙに応じた分だけずらしてビットマップメモリ１５Ｃに書き込まれる。データシフトしないで描画する場合に形成されるパターンと、データシフトにして描画した場合に形成されるパターンとを、ここでは符号“ＪＫ１”、“ＪＫ２”で表す（図９参照）。変位量Δｙが０である場合、すなわち位置ずれがない場合、データシフト処理は行われない。
【００４３】
ステップＳ１０５では、変位量Δｙに応じた距離Δｙ’だけ描画エリアＥＭがシフトするように、制御信号が露光処理部１６Ｃへ送られる。これにより、シフトされた描画エリアＥＭ以外のマイクロミラーがＯＦＦ状態に位置決めされる。ここでは、Δｙ’＝Δｙである。そして、ステップＳ１０５では、マイクロミラーがパターンに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。これにより、走査バンドのつなぎ目部分においてパターンずれの生じないパターンＰＡが形成される。
【００４４】
図６に示す方向とは逆に位置ずれが生じた場合、すなわち露光エリアＥＡ３が走査バンドＳ４を超えて相対移動する場合、ラスタデータが逆方向へシフト処理され、描画エリアも逆方向へシフトされる。
【００４５】
なお、位置ずれ検出センサ１７Ｃは露光エリアＥＡ３より描画装置１０の入口１０Ａ側に配置されており、実際に位置ずれ検出センサ１７Ｃが位置ずれを検出してから所定時間経過後に位置ずれを検出した場所を露光エリアＥＡ３が通過する。しかしながら、基板ＳＷの変位量は近接する場所において極端に変らない。したがって、変位量Δｙが検出された時刻Ｔ２’露光動作が行われる時刻Ｔ２の差は、描画補正処理に関して無視できる。
【００４６】
ステップＳ１０２〜Ｓ１０６は繰り返し実行され、基板ＳＷの移動に伴って分割パターンデータＰＤ３がビットマップメモリ１５Ｃへ順次書き込まれて出力される。そして、逐次変位量Δｙが検出され、描画補正処理が行われる。
【００４７】
以上のように本実施形態によれば、４つの露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄが基板ＳＷ上方に配置され、露光ヘッド１２Ａ〜１２Ｄによる露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４が、基板ＳＷ上に規定される走査バンドＳ１〜Ｓ４に沿って相対移動する。そして、ＤＭＤ１３Ａ〜ＤＭＤ１３Ｄが、それぞれ露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４の相対位置に応じて独立制御され、パターンに応じた露光動作が実行される。位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、基板ＳＷのそれぞれの場所における位置ずれを検出する。走査バンドＳ３において変位量Δｙが検出された場合、分割パターンデータをΔｙ分だけずらしてビットマップメモリへ書き込み、出力する。そして、描画エリアＥＡがΔｙに応じた長さΔｙ’だけシフトされる。
【００４８】
露光ヘッドに設けられた結像光学系の倍率は任意に設定可能である。この場合、縮小率、倍率に応じてデータのシフト量、描画エリアのシフト量が定められる。位置ずれ計測センサ１７Ａ〜１７Ｄは、搬送方向Ｍに関して露光エリアＥＡ１〜ＥＡ４と同じ位置に配置してもよい。また、スプロケット孔が形成されていない基板を使用する場合、基板の端面を計測して位置ずれを計測してもよい。また、各露光エリアに対応させた数だけ用意せず、位置ずれを計測可能となるように、任意の数だけ任意の場所に配置すればよい。
【００４９】
なお、基板ＳＷの両面が銅箔によってカバーされている場合、エッチング等の処理による剥離を防止するため、基板ＳＷの裏面全体へ露光ヘッドにより光が照射される。
【００５０】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、１つの露光ヘッドによる露光動作が実行される。また、基板がステージ移動する。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。
【００５１】
図１０は、露光エリアの時系列に沿った変位を示した図であり、図１１は、描画補正処理を示した図である。
【００５２】
ガラス基板ＳＷ’はステージ（図示せず）に搭載されており、ステージの移動に伴って移動する。これにより、露光ヘッド５２内にあるＤＭＤ５３による露光エリアＥＡ５が、ステージの移動方向に沿って基板ＳＷに対し相対移動する。ここでは、移動方向を“Ｘ”、その垂直方向を“Ｙ”とする。
【００５３】
ステージなどの搬送機構の精度などにより、ステージが移動している間、露光エリアＥＡ５はＹ方向に沿って相対変位する。その結果、露光エリアＥＡ５の軌跡ＥＡ’５は蛇行する（図１０参照）。
【００５４】
本実施形態では、計測センサ６７により、基板ＳＷが移動している間の基板ＳＷのＹ方向に沿った位置ずれが検出される。ここでは、基板ＳＷのエッジを検出することにより位置ずれが検出される。
【００５５】
そして、第１の実施形態と同様に、ラスタデータがシフトされ、描画エリアがシフトされる。その結果、露光エリアＥＡ’５の蛇行する軌跡に合わせて露光動作が行われる（図１１参照）。所定のＸ方向への露光動作が行われると、基板ＳＷがＹ方向に所定量移動するようにステージが移動し、その後、次のラインに沿って露光動作が行われる。このような走査が順次行われることにより、基板ＳＷ全体へ描画処理が行われる。
【００５６】
ステージを移動させる代わりに、露光ヘッドを相対移動させるように構成してもよい。また、周期的に位置ずれが生じる場合などあらかじめ各位置における位置ずれが明らかである場合、計測センサを用いずにあらかじめずれ量を記憶し、露光エリアの位置に応じて描画補正処理を行えばよい。
【００５７】
第１、第２の実施形態では、ＤＭＤ全体サイズに応じて描画データが生成されているが、ＤＭＤの周辺部に応じた露光部分にパターンがなく、露光エリア中心付近の描画データのみでパターン形成できる場合、露光エリアに応じた描画データのみ作成するように構成してもよい。この場合、描画データは、単にずれ解消方向へシフトされる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態である描画システムを模式的に示した斜視図である。
【図２】描画装置の内部構成を模式的に示した斜視図である。
【図３】１つの露光ヘッドの内部構成を模式的に示した図である。
【図４】描画装置のブロック図である。
【図５】パターンずれを示した図である。
【図６】所定の時刻における基板の状態を示した図である。
【図７】システムコントロール回路において実行される描画補正処理を伴った描画処理を示したフローチャートである。
【図８】ビットマップメモリでのラスタデータを示した図である。
【図９】描画補正処理を示した図である。
【図１０】第２の実施形態における露光エリアの時系列に沿った変位を示した図である。
【図１１】第２の実施形態における描画補正処理を示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  描画装置
１１Ａ〜１１Ｄ  半導体レーザ（光源）
１２Ａ〜１２Ｄ  露光ヘッド
１３Ａ〜１３Ｄ  ＤＭＤ（光変調ユニット）
１４  データ処理部
１４Ａ〜１４Ｄ  データ変換部（データ変換処理部）
１５Ａ〜１５Ｄ  ビットマップメモリ（メモリ）
１６Ａ〜１６Ｄ  露光制御部（描画手段）
１７Ａ〜１７Ｄ  位置ずれ計測センサ（位置ずれ検出部）
３２  システムコントロール回路
ＳＷ  基板
Ｍ  搬送方向
ＡＭ  全体照射領域（全体照射エリア）
ＥＭ  描画エリア
ＥＡ１〜ＥＡ４  露光エリア
Ｓ１〜Ｓ４  走査バンド
ＰＤ３  分割パターンデータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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